¿Por qué los objetos absorben todos los colores pero reemiten solo algunos, al nivel de QM?

Una manzana es roja porque (me han dicho) absorbe todos los colores excepto el rojo, que lo refleja. Mecánicamente cuántica, esto se traduciría en: las moléculas en su piel absorben un espectro de longitudes de onda, pero espontáneamente emiten un espectro diferente de longitudes de onda que está dominado por el rojo.

Entonces, ¿por qué el espectro de absorción sería diferente del espectro de emisión, si ambos provienen de niveles de transición electrónica?

(Siéntase libre de detenerme aquí si mi pregunta no tiene sentido, soy ignorante al respecto)

Escuché la respuesta de que el espectro de absorción admite mucha más luz que el espectro de emisión porque el primero se ve afectado por (por ejemplo) fluctuaciones térmicas, mientras que el segundo está más limitado a las transiciones electrónicas.

Si ese es el caso, ¿no debería dejar de ser roja una manzana ultrafría? ¿Los objetos ultrafríos tienen colores?

Supongo que no, ya que ahora el espectro de absorción = el espectro de emisión.

Respuestas (2)

esto se traduciría en: las moléculas en su piel absorben un espectro de longitudes de onda, pero emiten espontáneamente un espectro diferente de longitudes de onda que está dominado por el rojo.

No, la reflexión y la emisión son procesos separados. Se podría decir en cambio que la piel absorbe un espectro de longitudes de onda, pero mucho menos en el rojo. La energía EM que no se absorbe se refleja. La reflexión no requiere transiciones de electrones atómicos o moleculares.

Entonces, ¿por qué el espectro de absorción sería diferente del espectro de emisión, si ambos provienen de niveles de transición electrónica?

no será Pero la manzana no emite radiación EM (visible), ni es fosforescente o fluorescente. La luz visible que se absorbe se vuelve a emitir como IR. La manzana tendría que estar brillando para mostrar la porción visible de su espectro de emisión. (Y las moléculas responsables del reflejo de la luz dominada por el rojo no sobrevivirían al calentamiento a esa temperatura)


Entonces, ¿es correcto decir que la nube de electrones de la manzana absorbe un amplio espectro de longitudes de onda y vuelve a emitir principalmente rojo?

En mi respuesta, estaba tratando de separar los procesos de dispersión / reflexión y transiciones de electrones moleculares (este último es responsable del espectro de absorción que elimina preferentemente la luz que no es roja). Como tal, diría que la nube de electrones absorbe un amplio espectro de longitudes de onda (con más eficiencia lejos del rojo) y reemite principalmente IR.

Se podría decir que ocurre una "absorción" incluso en el caso de la dispersión, pero no es una simple absorción por una sola entidad, seguida de emisión (y no crea un espectro de emisión). No tengo la experiencia para describir este proceso. Si esta es la idea central de lo que le interesa, es posible que desee hacer esa pregunta específica (y señalar dónde faltan preguntas similares).

Con respecto a su primer punto: las ondas EM reflejadas se dispersan de alguna manera. Mecánicamente cuántica, ¿qué está pasando, sino transiciones electrónicas?
La nube de electrones del material interactúa con la luz entrante, pero esa interacción no impulsa las transiciones de electrones en átomos o moléculas específicas. Quizás vea physics.stackexchange.com/questions/34911/what-is-reflection
el enlace dice que el mismo fotón está "rebotando en todos los átomos a la vez". Entonces, ¿es correcto decir que la nube de electrones de la manzana absorbe un amplio espectro de longitudes de onda y vuelve a emitir principalmente rojo? (En otras palabras, usa la palabra "reflejar", el enlace usa la palabra "rebote", pero ¿qué está sucediendo mecánicamente cuánticamente?)

Comentaría pero no tengo suficiente representante:

Como una pequeña nota sobre la absorción y la emisión: tenga en cuenta que existen otros procesos que pueden influir en esos espectros experimentalmente. La fibra dopada con erbio bombeada a 980 nm lanza un electrón a un estado superior, desde el cual lanza (creo) un fonón para relajarse al estado metaestable donde ocurre la emisión espontánea a 1550 nm. Sí, 1550 solo será absorbido, pero esto es solo para decir que, según el problema que esté considerando, podría ver un comportamiento diferente de absorción y emisión.